KR100627886B1 - 습식집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 하부에 물이 저장된 상태로 상부에는 오염된 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 저수조와; 하부가 저수조 일측에 연통된 상태로 상부에는 공기가 배출되는 배기구가 형성된 몸체와; 몸체의 배기구에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 저수조와 몸체의 내부 기압차에 의해 저수조에 저장된 물이 몸체 내부로 상승되게 하는 흡입팬과; 몸체 하부의 저수조 내측에 구비된 상태로 흡입팬의 작동에 따른 저수조와 몸체의 압력차에 의해 저수조에 유입된 오염공기가 점차적으로 좁아지는 통로를 빠르게 유동하여 몸체로 상승된 물로 분사유입되어 이물질을 여과하고 몸체 내측 방향으로 분사되게 하는 노즐부; 및 저수조 하부에 연통된 상태로 저수조에 저장된 물과 침전된 이물질을 회수하여 이물질은 외부로 배출시키고 물은 저수조로 순환시키는 이물질회수장치를 포함하는 습식집진기가 개시된다. 개시된 습식집진기에 의하면, 외부의 오염된 공기를 흡입한 상태로 수중에 빠른속도로 분사하여 통과시킴으로써 오염공기에 포함된 이물질을 용이하게 여과할 수 있으며, 습식집진기의 내부 기압을 이용하여 이물질을 외부로 배출시키고 물은 순환되게 함으로써 운전비가 절감되어 경제적이다.

습식, 분사, 집진기

Description

습식집진기{Wet scrubber}

도 1은 종래의 집진장치를 나타내는 정면도,

도 2는 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 습식집진기의 정면도,

도 4은 도 3의 노즐부를 나타내는 확대 사시도,

도 5는 습식집진기의 다른 실시예의 정면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...습식집진기 200...저수조

210...흡입구 300...몸체

310...배기구 320...물받이판

400...흡입팬 500...노즐부

510...지지판 520...고정판

530...노즐판 600...이물질순환장치

610...이송관 620...회수용기

630...압력관

본 발명은 집진기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 오염된 공기나 배기가스등을 액체와 접촉시켜 여과함으로써 오염된 공기와 배기가스에 포함된 이물질이나 먼지 등을 제거할 수 있는 습식집진기에 관한 것이다.

일반적으로 습식집진기는 작업장에서 발생하는 오염된 공기를 바로 배출시키지 않고 수중으로 통과시켜 오염된 공기중에 포함된 이물질 및 미세먼지를 수중에 여과하여 깨끗한 공기가 대기로 배출되도록 하는 것으로서 종래에는 도 1에 도시한 바와 같은 구조가 일반적으로 채용되었다.

도면을 참조하면, 종래의 습식집진기(10)는 내부에 물이 저장된 상태로 오염된 공기가 인입되는 흡입구(21)와 공기가 배출되는 배출구(22)가 구비된 몸체(20)와, 상기 몸체(20) 내측에는 인입된 공기가 수중을 통과하여 여과되도록 노즐(30)이 구비된다.

그리고, 상기 노즐(30)에 의해 수중을 통과한 공기가 상기 배출구(22)로 유동 되도록 상기 몸체(20) 내부를 복수개의 구역으로 구획하는 복수개의 경계판(23)이 구비되며, 상기 몸체(20) 하부 바닥면에는 수중에서 여과된 오염공기의 이물질이 침전된다.

또한, 상기 몸체(20) 하부에 연결된 상태로 상기 몸체(20) 바닥면에 침전된 이물질을 배출시키고 물을 상기 몸체(20)로 순환시키는 순환펌프(40)를 구비한다.

여기서, 외부에 구비된 흡입팬이 작동하면 외부와 상기 몸체(20) 내부와의 기압차에 의해 오염된 공기를 상기 몸체(20)의 흡입구(21)를 통해 흡입하게 되면서 상기 몸체(20)의 각 구간은 기압차에 의해 수위가 조절되게 된다.

이때, 오염공기가 인입되는 구간의 수위는 하강하면서 상기 노즐(30)을 통해 오염된 공기는 다음 구간으로 유동하게 되며, 상기 노즐(30)을 통해 유동된 오염공기 다음 구간의 상승된 수중을 통과하게 된다.

여기서, 오염된 공기는 수중을 통과하면서 오염된 공기에 포함된 이물질을 수중에 여과한 상태로 상기 배출구(22)를 통해 외부로 배출되며, 수중에 여과된 이물질은 상기 몸체(20) 바닥면에 침전하여 상기 순환펌프(40)에 의해 외부로 배출된다.

따라서, 상기 습식집진기(10)는 외부에서 인입되는 오염된 공기를 수중으로 통과 되게 함으로써 이물질을 여과하고 깨끗한 상태의 공기가 외부로 배출되도록 한다.

그러나, 종래의 습식집진기(10) 오염된 공기가 인입된 상태로 수중을 통과하면서 상기 노즐(30)의 단면적 크기에 따라 물의 표면장력에 의하여 공기방울이 형성되는데 이 공기방울 속에 포함된 미세먼지는 수중에 여과되지 못한 상태로 외부로 배출되면서 집진효율이 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서, 공기방울의 크기를 미세하게 하는 것이 필요하다.

또한, 상기 저수조(10)에 저장된 이물질은 외부로 배출하고 물은 상기 몸체(20) 내부로 순환 시키기 위해서는 별도의 순환펌프가 구비되어야 하기 때문에 상기 습식집진기(10)를 구동하기 위해서는 많은 운전비가 소모되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 오염된 공기에 포함된 이물질과 미세먼지 등을 동시에 여과할 수 있도록 하며, 경제성을 향상시킬 수 있도록 그 구조를 개선 시킨 습식집진기에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 습식집진기는, 하부에 물이 저장된 상태로 상부에는 오염된 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 저수조와; 하부가 상기 저수조 일측에 연통된 상태로 상부에는 공기가 배출되는 배기구가 형성된 몸체와;상기 몸체의 배기구에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 상기 저수조와 몸체의 내부 기압차에 의해 상기 저수조에 저장된 물이 상기 몸체 내부로 상승되게 하는 흡입팬과; 상기 몸체 하부의 상기 저수조 내측에 구비된 상태로 상기 흡입팬의 작동에 따른 상기 저수조와 상기 몸체의 압력차에 의해 상기 저수조에 유입된 오염공기가 점차적으로 좁아지는 통로를 빠르게 유동하여 상기 몸체로 상승된 물로 분사유입되어 이물질을 여과하고 상기 몸체 내측 방향으로 분사되게 하는 노즐부; 및 상기 저수조 하부에 연통된 상태로 상기 저수조에 저장된 물과 침전된 이물질을 회수하여 이물질은 외부로 배출시키고 물은 상기 저수조로 순환시키는 이물질회수장치를 포함한다.

여기서, 상기 노즐부는 일단부가 상기 몸체 하단부에 결합된 상태로 타단부 가 상부로 굴곡되며, 양측이 상기 저수조 내측면에 결합되는 지지판과, 상기 지지판 하부에서 상기 지지판의 굴곡된 경사각에 평행되도록 양측이 상기 저수조 내측면에 결합 되어 공기가 유동되는 통로를 형성하는 고정판과, 상기 지지판 일단부에 상하 높이 조절이 가능하게 결합된 상태로 상기 지지판과 고정판 사이의 공기가 유동되는 통로 간격을 점차적으로 좁게 형성하여 공기의 유속이 증가 되게 하는 노즐판을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이물질회수장치는 상기 저수조 하부에 연통되어 침전된 이물질과 저장된 물이 이동되는 이송관과, 상기 이송관과 상기 몸체에 상호 연통된 상태로 상기 몸체의 기압을 이용하여 상기 저수조 내의 침전된 이물질 및 물이 상기 이송관 내부로 유동되게 하는 압력관과, 상기 이송관에 연결되어 상기 이송관으로부터 이동되는 이물질을 바닥면에 침전시켜 외부로 배출하며, 물은 상기 저수조로 순환시키는 회수용기를 구비하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 습식집진기를 나타낸 정면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 습식집진기(100)는 내부에 물이 저장된 상태로 오염된 공기가 유입되는 흡입구(210)가 형성된 저수조(200)와, 상기 저수조(200) 일측에 연통된 상태로 공기가 배출되는 배기구(310)가 형성된 몸체(300)가 구비된다.

또한, 상기 몸체(300)에는 흡입팬(400)이 연결되며, 상기 저수조(200) 내측에는 공기가 유동되는 노즐부(500)가 구비되고 상기 저수조(200) 하부에는 이물질순환장치(600)가 구비된다.

상기 저수조(200)는 내부에 물이 저장된 상태로 외부의 오염공기가 흡입되는 부재이다.

이러한, 상기 저수조(200)는 내측 하부에 물이 저장된 상태로 상부에는 오염된 공기가 유입되도록 흡입구(210)가 형성된다.

여기서, 상기 저수조(200)의 바닥면에는 오염공기에 포함된 이물질이 수중에서 여과되어 침전되며, 그 형상은 도 2 및 도 3에 도시된 삼각형상에 한정되지 않으며, 이물질의 침전이 용이하도록 평면형상이나 타원형상의 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

상기 몸체(300)는 상기 저수조(200)로 유입된 오염공기가 여과된 상태로 외 부로 배출되게 하는 부재이다.

이러한, 상기 몸체(300)는 상기 저수조(200) 일측에 연통된 상태로 상부에는 공기가 배출되는 배기구(310)가 형성된다.

여기서, 상기 몸체(300) 내측에는 다단으로 상호 교차되는 복수개의 물받이판(320)이 구비된다.

상기 흡입팬(400)은 흡입력을 발생시켜 상기 몸체(300) 및 저수조(200) 내부의 기압차에 의해 상기 몸체(300)로 오염공기가 유입되게 하는 부재이다.

이러한, 상기 흡입팬(400)은 상기 몸체(300)의 배기구(310)에 연결된 상태로 팬의 회전에 의해 흡입력을 발생시켜 상기 몸체(300)의 내부 공기를 흡입하면서 상기 몸체(300) 내부와 저수조(200) 내부의 기압차를 발생시킨다.

여기서, 상기 몸체(300) 및 저수조(200) 내부의 기압차에 의해 상기 저수조(200)에 저장된 물이 상기 몸체(300) 내부로 상승하게 된다.

상기 노즐부(500)는 상기 저수조(200)로 유입된 오염공기가 상기 몸체(300)로 유동되게 하는 부재이다.

이러한, 상기 노즐부(500)는 도 4에 도시한 바와 같이 일단부가 상기 몸체(300) 하단부에 결합된 상태로 타단부가 상부로 굴곡되어 양측이 상기 저수조(200) 내측면에 결합되는 지지판(510)이 구비된다.

그리고, 상기 지지판(510) 하부에서 상기 지지판(510)의 굴곡된 경사각에 평행되도록 양측이 상기 저수조(200) 내측면에 결합 되어 공기가 유동되는 통로를 형성하는 고정판(520)이 구비된다.

또한, 상기 지지판(510) 일단부에 상하 높이 조절이 가능하게 결합된 상태로 상기 지지판(510)과 고정판(520) 사이의 공기가 유동되는 통로 간격을 점차적으로 좁게 형성하여 공기의 유속을 증가시키는 노즐판(530)이 구비된다.

여기서, 상기 노즐부(500)는 상기 흡입팬(400)의 작동에 따라 상기 저수조(200)와 상기 몸체(300)의 압력차에 의해 상기 저수조(200)에 유입된 오염공기를 점차적으로 좁아지는 통로로 빠르게 유동되게 한다.

그리고, 유동되는 오염공기를 상기 몸체(300)의 상승된 물로 분사유입되게 하여 이물질을 여과하고 상기 몸체(300) 내측 방향으로 분사되게 한다.

이때, 상기 몸체(300) 내측의 상기 노즐부(500) 상부에는 복수개의 물받이판(320)이 구비되며, 상기 물받이판(320)은 상기 노즐부(500)에 의해 공기와 함께 분사되는 물을 저면에 부딪히게 하여 미세한 물방울로 분산되게 함으로써 가습효과를 발생하게 된다.

상기 이물질회수장치(600)는 상기 저수조(200)에 저장된 물과 이물질을 회수하는 장치이다.

이러한, 이물질회수장치(600)는 상기 저수조(200) 하부에 연통되어 상기 저수조(200) 내부에 저장된 물과 침전된 이물질을 이동하는 이송관(610)이 구비된다.

또한, 상기 이송관(610)에 연결된 상태로 상기 이송관(610)으로부터 이동된 이물질은 바닥면에 침전시켜 외부로 배출하며, 물은 내부에 저장하여 상기 저수조(200)로 순환시키는 회수용기(620)가 구비된다.

그리고, 상기 이송관(610) 일측에는 상기 몸체(300)에 연통된 상태로 상기 몸체(300)의 기압과 동일한 기압이 유지되도록 하여 상기 저수조(200) 내의 물과 침전된 이물질을 기압차에 의해 상기 회수용기(620)로 이동되게 하는 압력관(630)이 구비된다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 습식집진기(100)의 작동을 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업장에서 발생하는 오염된 공기를 흡입되도록 상기 몸체(300)에 연결된 상기 흡입팬(400)을 작동하면 상기 몸체(300) 내부는 진공상태를 유지하게 되면서 상기 저수조(200)와 기압차가 발생하게 된다.

여기서, 상기 저수조(200)에 저장된 물의 수위는 그 기압차에 의해 낮아지면서 상기 몸체(300)의 내측으로 상승하게 된다.

이때, 상기 저수조(200) 내부 기압이 외부보다 낮아지면서 외부의 오염된 공기가 상기 저수조(200) 내부로 빠른 속도로 인입되고 입인되는 오염공기는 수면과 접촉되면서 오염공기에 포함된 큰 입자의 이물질을 상기 저수조(200)로 침전시킨다.

그리고, 상기 저수조(200)로 인입된 오염공기는 상기 저수조(200)와 상기 몸체(300)의 압력차에 의해 상기 노즐부(500)로 유동하게 된다.

여기서, 오염공기는 점차적으로 좁아진 상기 노즐부(500)에 의해 유속이 급격히 증가한 상태로 상기 몸체(300) 내측 방향의 상승된 물로 분사 유입된다.

이때, 오염공기는 상기 고정판(520)의 굴곡된 일단부에 부딪혀 상향으로 유동방향이 변경되며, 유속이 증가한 상태로 유동방향이 변경됨에 따라 와류현상이 발생되면서 미세한 공기방울로 형성된다.

따라서, 수중으로 분사유입된 오염공기는 미세한 물방울로 와류를 형성함으로써 오염공기에 포함된 이물질 및 미세먼지를 효과적으로 수중에서 여과하고, 여과된 공기는 상기 고정판(520)의 굴곡된 일단부에 의해 빠른 유속으로 상기 몸체(300) 내측의 상기 노즐부(500)의 상향으로 분수처럼 분사하게 된다.

그리고, 상기 몸체(300) 내측의 상기 노즐부(500) 상향으로 분사되는 공기는 유속에 의해 물과 함께 분사되는데 물은 복수개의 상기 물받이판(320) 저면에 순차적으로 부딪히면서 그 충격에 의해 물방울이 세밀한 입자로 분산되는 가습작용을 하게 된다.

이때, 분사되는 물의 가습작용에 의해 상기 노즐부(500)에서 여과되지 않고 상기 몸체(300) 내부로 분사된 미세먼지를 가습하여 재차 여과하게 된다.

또한, 상기 복수개의 물받이판(320)은 상호 교차되게 다단으로 구비되어 상기 노즐부(500)에 의해 분사되는 물방울이 상기 흡입팬(400)의 흡입력에 의해 상기 배기구(310)로 배출되지 않도록 차단할 수 있다.

즉, 기압차에 의해 유입된 오염공기는 상기 저수조(200)와 노즐부(500)를 통해 이물질 및 미세먼지를 여과한 상태로 상기 몸체(300)로 유동 되고 상기 몸체(300)의 물받이판(320)에 의해 여과되지 못한 미세먼지를 재차 여과함으로써 깨끗한 상태의 공기를 상기 몸체(300)의 배기구(310)를 통해 외부로 배출하게 된다.

한편, 상기의 여과과정을 통해 여과된 이물질 및 미세먼지는 상기 저수조(200)의 바닥면에 침전하게 되며, 침전된 이물질 및 미세먼지는 저장된 물과 함 께 상기 이송관(610)에 의해 상기 회수용기(620)로 이동하게 된다.

여기서, 상기 저수조(200)에 저장된 물과 이물질의 이동은 상기 이송관(610)과 상기 몸체(300)에 상호 연통된 상기 압력관(630)에 의해 상기 이송관(610) 내부는 상기 몸체(300)의 내부 기압과 동일한 기압이 유지된다.

따라서, 상기 이송관(610) 내부 기압이 상기 저수조(200)에 비해 저압이 유지되면서 상기 저수조(200)와 이송관(610)의 기압차에 따라 물과 이물질이 상기 회수용기(620)로 이동하게 된다.

그리고, 상기 회수용기(620)에 저장된 이물질은 외부로 배출하게 되고 물은 다시 상기 저수조(200)로 순환시켜 재사용하게 된다.

또한, 상기 습식집진기(100)의 다른 실시예로써 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 흡입팬(400)의 출력에 따라 한쌍의 상기 몸체(300)를 구비한 상태로 단일몸체의 상기 습식집진기(100)와 동일하게 작동하여 집진효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 상기 습식집진기(100)는 오염된 공기가 수중을 통과하는 과정에서 오염공기를 분사 유입하여 미세한 공기방울이 와류현상으로 수중을 통과되게 함으로써 이물질을 여과하고, 여과된 공기에 포함된 미세먼지를 가습작용에 의해 재차 여과하기 때문에 여과효율을 향상시킨다.

또한, 상기 습식집진기(100) 내의 압력을 이용하여 상기 저수조(200)에 침전된 이물질을 외부로 배출시키고 상기 습식집진기(100) 내부로 순환 시키기 때문에 운전비가 절감되어 경제적이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 습식집진기에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 노즐부에 의해 오염공기가 수중으로 분사유입되면서 미세한 공기방울에 와류 현상이 발생 되기 때문에 오염공기에 포함된 이물질 및 미세먼지의 여과가 용이하다.

둘째, 이물질 및 미세먼지가 여과된 공기가 물과 함께 분사되면서 물에 의한 가습작용에 이해 여과된 공기를 재차 여과함으로써 여과효율을 향상시킨다.

셋째, 별도의 동력장치를 구비하기 않고 습식집진기의 내부 압력만을 이용하여 침전된 이물질을 외부로 배출시키고 물은 다시 순환되게 함으로써 운전비가 절감되고 경제적이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명 되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (4)

1. 하부에 물이 저장된 상태로 상부에는 오염된 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 저수조와;

   하부가 상기 저수조 일측에 연통된 상태로 상부에는 공기가 배출되는 배기구가 형성된 몸체와;

   상기 몸체의 배기구에 연결된 상태로 흡입력을 발생시켜 상기 저수조와 몸체의 내부 기압차에 의해 상기 저수조에 저장된 물이 상기 몸체 내부로 상승되게 하는 흡입팬과;

   상기 몸체 하부의 상기 저수조 내측에 구비된 상태로 상기 흡입팬의 작동에 따른 상기 저수조와 상기 몸체의 압력차에 의해 상기 저수조에 유입된 오염공기가 점차적으로 좁아지는 통로를 빠르게 유동하여 상기 몸체로 상승된 물로 분사유입되어 이물질을 여과하고 상기 몸체 내측 방향으로 분사되게 하는 노즐부; 및

   상기 저수조 하부에 연통된 상태로 상기 저수조에 저장된 물과 침전된 이물질을 회수하여 이물질은 외부로 배출시키고 물은 상기 저수조로 순환시키는 이물질회수장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식집진기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 노즐부는,

   일단부가 상기 몸체 하단부에 결합된 상태로 타단부가 상부로 굴곡되며, 양 측이 상기 저수조 내측면에 결합되는 지지판과,

   상기 지지판 하부에서 상기 지지판의 굴곡된 경사각에 평행되도록 양측이 상기 저수조 내측면에 결합 되어 공기가 유동되는 통로를 형성하는 고정판과,

   상기 지지판 일단부에 상하 높이 조절이 가능하게 결합된 상태로 상기 지지판과 고정판 사이의 공기가 유동되는 통로 간격을 점차적으로 좁게 형성하여 공기의 유속이 증가 되게 하는 노즐판을 구비하는 것을 특징으로 하는 습식집진기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 몸체 내측의 상기 노즐부 상부에서 상호 교차되게 다단으로 구비된 상태로 상기 노즐부를 통과하는 공기에 의해 상기 몸체 내부로 분사되는 물이 저면에 부딪히면서 분산되어 가습효과를 발생시키는 복수개의 물받이판을 구비하는 것을 특징으로 하는 습식집진기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 이물질회수장치는,

   상기 저수조 하부에 연통되어 침전된 이물질과 저장된 물이 이동되는 이송관과,

   상기 이송관과 상기 몸체에 상호 연통된 상태로 상기 몸체의 기압을 이용하여 상기 저수조 내의 침전된 이물질 및 물이 상기 이송관 내부로 유동되게 하는 압력관과,

   상기 이송관에 연결되어 상기 이송관으로부터 이동되는 이물질을 바닥면에 침전시켜 외부로 배출하며, 물은 상기 저수조로 순환시키는 회수용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식집진기.

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